Функциональная характеристика иммунокомпетентных клеток Т- В-лимфоциты АПК Нейтрофилы

Функциональная характеристика иммунокомпетентных клеток: Т-, В-лимфоциты, АПК. Нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Тучные клетки. Практическое занятие № 2 пед. фак.

Развитие Т-лимфоцитов

Стадии развития Т-лимфоцитов

Роль цитокинов в дифференцировке Т -лимфоцитов

• Позитивная селекция – погибают тимоциты, не связавшие ни одного из доступных комплексов МНС-пептид. В результате положительной селекции в тимусе погибает около 90% тимоцитов. • Негативная селекция – уничтожает клоны тимоцитов, связывающих комплексы МНС-пептид.

Развитие Т-лимфоцитов Терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза

Развитие Т-лимфоцитов • Наивные Т-лимфоциты циркулируют до контакта с аг вне лимфоидных тканей. На поверхности аг CD 45 RA. Контакт с данным аг приводит к образованию Т-кл памяти, с аг CD 45 RO и CD 29.

αβ, γδ Т-лимфоциты

Субпопуляции Т-лимфоцитов

Субпопуляции Т-лимфоцитов

Маркеры Т-лимфоцитов • CD 1 - МНС I класса, представление Аг • CD 2 – адгезия Т- киллеров на клетки-мишени, к эндотелию • CD 3 – TCR – проведение сигнала от рецептора путем активации тирозинкиназы • CD 4 – маркер Тh, ко-рецептор TCR • CD 8 – маркер Tc лимфоцитов, ко-рецептор TCR • CD 25 – маркер активированных лимфоцитов, рецептор для ИЛ 2 • CD 28 – рецептор Th взаимодействует с костимулирующим фактором АПК (CD 80/86) • CD 30 – усиливает пролиферацию Т- и В – клеток, после связывания с лигандом

Развитие В-лимфоцитов

Отрицательная селекция в костном мозге 2 1

Развитие В-лимфоцитов 8 1 7 8 7 6 5 4 2 3 5 6

Маркеры В-лимфоцитов • CD 5 – маркер В- лимфоцитов • CD 19 – ко-рецептор для BCR • CD 20 – регулирует активацию В – клеток, формирует кальциевые каналы • CD 21 – зрелые В-лимфоциты, ко-рецептор для BCR, рецептор для C 3 d комплемента • CD 40 – В-активация, пролиферация и дифференцировка после связывания с LCD 40

Дифференцировка В-лимфоцитов

Развитие клеток-киллеров (NK) * 15 ИЛ 2, ИЛ 8 *

Естественные киллеры (NK)

Субпопуляции NK Основная Минорная

Активация NK

Гипотеза “missing self” (отсутствие своего)

Рецепторы NK-клеток

Рецепторы NK-клеток

KIR-рецепторы

Цитолитический синапс

Механизм лизиса мишеней NK Цитолитические гранулы Дегрануляция NK – перфорин, гранулизин и гранзимы Активация каспаз и эндонуклеаз Деградация ДНК и апоптоз

• Гранулизин - белок внедряется в мембрану клеткимишени. Вызывает повышение внутриклеточного Са 2+ и понижение К+ что приводит к разрыву мембраны и гибели клетки. Гранулизин активирует сфингомиелиназу (Sm-ase) расщепляет сфингомиелин с образованием церамида. Все это нарушает проницаемость мембраны митохондрий и выход из неё цитохрома С и фактора AIF, происходит активация каспаз и развитие апоптоза.

Характеристика лимфоцитов

Система фагоцитов (АПК)

Антигенпрезентирующие клетки

• Циркулирующий вариант клеток — моноцит, тканевый — макрофаг. • Превращение моноцита в макрофаг происходит под влиянием тканевого микроокружения и сопровождается экспрессией новых генов • Дифференцировку регулирует M-CSF.

АПК - моноциты

Макрофаги • Выделяют две основные разновидности макрофагов — резидентные и воспалительные • Резидентные макрофаги возникают в результате спонтанной ( «плановой» ) миграции моноцитов из кровотока в ткани, не связанной с воспалением, • Воспалительные макрофаги образуются в процессе экстренной миграции в очаги воспаления. • Резидентные макрофаги выполняют преимущественно гомеостатические и регуляторные функции, участвуя в разрушении старых клеток и регуляции иммунных и воспалительных процессов, а также выступают в роли АПК.

Клетки происходящие из моноцитов

Функции макрофагов • Поддержание гомеостаза (очищение от стареющих и апоптотических клеток; восстановление ткани после инфекции и травмы). • МФ слизистых играют ведущую роль в защите организма (механизмы киллинга микроорганизмов)

Основные этапы развития макрофагов

Рецепторы макрофагов

Мембранные молекула макрофага

Функции моноцитов и макрофагов

Активация макрофагов

Начальные этапы фагоцитоза Миграция в кровь

Активированный макрофаг (фагоцитоз)

Антигенпрезентирующие клетки Маркеры АПК Лейкоциты: • CD 11 d – интегрин α связан с CD 18 • CD 18 – интегрин β вовлекается в процесс взаимодействия клеток Моноциты и макрофаги: • CD 14 – рецептор для ЛПС • CD 64 – рецептор для Jg G • CD 95 – маркер апоптоза клеток

Дендритные клетки

Направления дифференцировки дендритных клеток

Мембранные молекулы дендритных клеток

Активаторы дендритных клеток

Индукция IL-12 p 70 ДК

Миграция ДК

Заболевания при нарушении созревания и дифференцировки ДК

Рецепторы клеток фагоцитоза

Хемотаксис

Миграция лейкоцитов Миграция в

Транссосудистая миграция 1. 2. 3. 4. Стадия качения (роллинг) Стадия активации Стадия прочной адгезии Стадия экстравазации

Структура интегринов • важные и полифункциональные молекулы адгезии • Интегрины соединяют внутреннюю и внешнюю среду клетки, проводя сигналы как изнутри клетки наружу, так и наоборот — из внеклеточной среды внутрь клетки. • Внутриклеточная часть интегринов связана с компонентами цитоскелета, что определяет многие функции этих молекул. • известно 24 варианта интегринов, представляющих собой комбинации из 18 вариантов α- и 8 вариантов β-цепей.

Интегрины • Полипептидные цепи, содержат несколько доменов, группируемых в 2 отдела цепи — «голову» , направленную наружу, и «ногу» , прилежащую к мембране • Домены «головы» в α- и β-цепях имеют глобулярную структуру и отвечают за связывание лиганда. • Участки «ноги» интегринов, примыкающие к мембране, образованы доменами эпидермального фактора роста.

Структура интегринов

Процесс фагоцитоза

Поглощение

Фагоцитоз

Активация NADPH-оксидазы восстановленная форма никотинамиддинуклеотидфосфата),

Сборка NADPH-оксидазы ГТФазный белок ГТФ-аза Цитохром b 558

Сборка цитозольных компонентов NADPH-оксидазы

NADPH-оксидаза в сборке Образование супероксид аниона О 2 -

«кислородный взрыв» супероксидисмутаза миелопероксидаза Гипохлорная кислота Микробицидное производное монохлорамина

Образование активных форм азота фагоцитами

Нейтрофилы

Рецепторы нейтрофилов

Рецепторы нейтрофилов

Механизмы активации нейтрофилов

Хемокины и нейтрофилы 2 1

Участие нейтрофилов в воспалении

Регуляция гранулопоэза 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. IL-23 МФ и ДК Взаимодействие с нейтрофил регуляторными Т клетками (Tn)γδT, NKT, CD 4 Th 17. синтез IL 17 A Индукция синтеза G-CSF Пролиферация Дифференцировка Миграция Н Поглощение МО, апоптоз и фагоцитоз МФ Выделение антивоспалительных цитокинов TGF-β Ингибирование синтеза IL-23, L 17 A и G-CSF

Эозинофилы

• Роль эозинофилов в иммунной защите состоит в осуществлении внеклеточного цитолиза, которому принадлежит основная роль в защите от многоклеточных паразитов. • оказывают противовирусное действие. • Основные белки эозинофилов способствуют развитию аллергических реакций (через активацию тучных клеток и базофилов с участием МВР), оказывают регулирующее действие на иммунные процессы (действуя на Т-клетки).

• Эозинофилы секретируют: • IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL -10, IL 12, IL-13, IL-16, IL-18, TNFα, IFNγ, GMCSF, хемокины, эйказоноиды (лейкотриены, фактор агрегации тромбоцитов), нейропептиды.

Миграция эозинофилов

Заболевания связанные с эозинофилами

Базофилы

Онтогенез базофилов

Миграция тучных клеток и базофилов

Активация базофилов 1. Базофилы, экспрессируют рецептор FcέR 1, который без участия АГ 2. связывается с Fсфрагментом молекулы Ig. Е. 3. Поликлональное связывание с Ig. Е Дегрануляция с выделением гистамина, лейкотриенов, синтез и секрецию цитокинов (ИЛ-4), который выделяется клеткой уже через 10 мин после её активации.

Активация базофилов • Первый этап заключается в индукции образования ИЛ-4 фактором созревания базофилов цитокином ИЛ-3. При совместном действии ИЛ-3 и ИЛ 18 происходит синтез ИЛ-4, и ИЛ -13. • Второй этап —секреция ИЛ -4 и ИЛ-13 при взаимодействии TLR 2 (4) с пептидогликаном (РG) клеточной стенки бактерий. Помимо TLR 2 , базофилы экспрессируют TLR 1 (5), TLR 4 (6), TLR 6(7). • В связи с отсутствием экс прессии CD 14 базофилы не чувствительны к ЛПС.

Функция базофилов • сходна с функцией тучных клеток — они поддерживают аллергический процесс, инициированный тучными клетками, высвобождая содержимое гранул в ответ на перекрестное связывание FcεRI. • В отличие от тучных клеток, базофилы не способны восстанавливать гранулы.

Межклеточное взаимодействие 1. Индукция образования Th 2 2. Активация В-клеток

Тучные клетки

• морфологическая особенность ТК — наличие в их цитоплазме большого количества базофильных гранул (10– 150 на клетку). • Гранулы разновидностей тучных клеток варьируют по составу (всегда содержат вазоактивные амины — гистамин) • Кроме того, в гранулах содержатся хондроитинсульфаты А и С и/или гепарин, серотонин. • В состав гранул входят также ферменты: протеазы, дегидрогеназа, пероксидаза, РНКаза, гистидинкарбоксилаза и кислые гликозамингликаны.

Тучные клетки

БАВ тучных клеток

Функции тучных клеток